[发明专利]一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统

说明书

本发明公开了一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，由若干机械仿生节单元协同组成，节单元中，升降模块利用复合凸轮产生的小幅度横向运动带动驱动滑块前后运动，驱动滑块上的驱动面驱使内足上下运动，使内足与外足交替接触地面，实现节单元的内足与外足交替支撑，前后运动模块利用复合凸轮产生的大幅度横向运动带动外足前后运动，通过内足与外足的交替支撑，实现节单元的内足与外足轮流前进，各节协同实现系统的行进、转向和越障，运用扁平化设计，降低整体高度，提高作战效率，减少战士体能消耗，降低着弹面面积。

技术领域

本发明涉及一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，通过模仿蛇类在伸缩爬行行进时的身体运动姿态，利用扁平化设计，实现战时单兵低姿匍匐行进的自动化。属于提高作战效率，减少战士体能消耗，降低着弹面面积的扁平蠕动爬行系统。

背景技术

单兵低姿匍匐前进用于利用低矮掩体迅速隐蔽地接近目标或敌火力下通过障碍物。我军单兵低姿匍匐前进是在卧倒的基础上进行的，利用手臂扒地和两脚蹬地协调一致向前行进。但在训练或实战中，低姿匍匐前进仍存在许多尚待改进之处。

1)单兵低姿匍匐前进时身体大部分与地面微接，摩擦力大，前进受阻。增加战士体能消耗，影响作战效率。同时，在复杂地形下匍匐前进时，战士身体上下起伏，易扩大着弹面面积，进而造成非必要的战斗减员。

因此，通过模仿蛇类在伸缩爬行行进时的身体运动姿态，利用扁平化设计，将由多节机械仿生节单元组成一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，进而优化设计出符合单兵作战需求的单兵机甲。使战士身体与地面稍有间隙，降低摩擦。利用机甲自带的能源前进，减少战士体能消耗，保存战斗实力。同时，扁平化设计可减少战士暴露面积，减小着弹面面积，有效减少非战斗减员。

2)单兵低姿匍匐前进时前进的动力多由手臂和两脚提供。当手臂向前扒地时，手肘关节处手骨与地面磕碰，导致手肘表皮磕伤碰伤。在训练时造成训练伤，战时在成不必要的非战斗伤，进而影响训练或作战效益。

为此，根据扁平蠕动爬行系统优化设计的单兵机甲，将战士身体与地面隔开，有效杜绝战士身体与地面的磕碰情况，防止训练伤的发生，战时提高作战效益。

发明内容

本发明的目的，是提供一种提高作战效率，减少战士体能消耗，降低着弹面面积的扁平蠕动爬行系统。

本发明的目的是这样实现的：一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统由若干机械仿生节单元组成，机械仿生节单元包括：节单元主体、升降模块、前后运动模块三部分。

所述的节单元主体由扁平蠕动爬行系统节单元的节单元基座、复合凸轮、JS50减速电机组成。由JS50减速电机输出经复合凸轮将圆周运动转为幅度不同的直线运动，进而驱动升降模块的升降及前后运动模块的前后运动。节单元基座上的水平导轨和垂直导轨为升降模块和前后运动模块提供限位保证。

所述的升降模块由扁平蠕动爬行系统节单元的内足、驱动滑块组成。复合凸轮产生的小幅度横向运动带动驱动滑块前后运动，驱动滑块上的驱动面驱使内足上下运动。

所述的前后运动模块由扁平蠕动爬行系统节单元的外足组成。复合凸轮产生的大幅度横向运动带动外足前后运动。

本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统采用了以上的技术方案，具有以下优点和特点：

1、节单元主体的复合凸轮将圆周运动转为幅度不同的直线运动，进而驱动内足的升降和外足的前后运动。

2、升降模块利用复合凸轮产生的小幅度横向运动带动驱动滑块前后运动，驱动滑块上的驱动面驱使内足上下运动，使内足与外足交替接触地面，实现节单元的内足与外足交替支撑。

3、前后运动模块利用复合凸轮产生的大幅度横向运动带动外足前后运动，通过内足与外足的交替支撑，实现节单元的内足与外足轮流前进。